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1、苏教版九年级物理下册第十五章电功和电热综合训练 考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表
2、示数U的关系图像如图乙所示,下列判断中正确的是()AR1两端电压的最大值为5VB电路总功率最大时,电路中的电流为0.1ACR2的最大阻值为60D电路总功率最小时,R2的电功率为0.5W2、如图所示是新型的灯,小红对灯很感兴趣。她拆开一个灯后发现,灯是由多个小灯珠串联后通过电源适配器接入照明电路的。她取下其中一只小灯珠接在干电池两端没有亮,对调干电池正负极后亮了,用手试摸点亮的小灯珠几乎不发热。根据上述事实,以下推断正确的是()A单只小灯珠工作电压是B小灯珠具有单向导电性C小灯珠主要是将电能转化为内能D灯带中的一只小灯珠断路后其它还亮3、如图所示的四种现象中,符合安全用电原则的是()A用湿布擦拭
3、正在工作的台灯B在电路中同时使用很多电器C洗衣机的金属外壳安装接地线D在电加热器上烘烤衣服4、一台电动机额定电压为220V,线圈电阻R=0.5,电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A,电动机正常工作1min产生的热量为()A5.28104JB480JC2.42104WD880W5、如图所示的电路中电源电压恒为9V,小灯泡的铭牌上标有“6V 3W”的字样。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,不计温度对灯丝电阻的影响。则此时()A通过小灯泡中的电流是0.5AB小灯泡的电功率是1.5WC电路中消耗的总功率为4.5WD滑动变阻器接入电路的阻值为246、图所示电路中,电源两端电压
4、保持不变,R2为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器滑片P向右滑动的过程中,下列判断正确的是()A电流表示数变大B电压表示数变小CR2的电功率变小DR2的电功率变大7、关于家庭电路和安全用电,下列说法中正确的是()A更换灯泡时先断开电源开关B用潮湿的手拨动电器设备的开关C家用电器电线绝缘皮破损了仍继续使用D空气开关自动断开,都是由于电路发生短路引起的8、下列仪表中,专门用来测量电流做功的是()A电压表B电能表C电流表D万用电表9、小刚家的电路简化后如图所示,由该电路可知()A开关要串接在火线与灯泡L之间的B电能表是用来直接测量用电器总功率的C电路中的电视机和电冰箱正常工作时是串联的D空气开关自动
5、切断电路,一定是因为电路出现了短路10、现代生活离不开电,树立安全用电的意识非常重要。在图所示的各种做法中,符合安全用电原则的是()A用绝缘棒挑开通电的裸导线B继续使用绝缘皮损坏的导线C在电线上晾湿衣服D在高压电线下放风筝第卷(非选择题 70分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图甲所示电路,电源电压保持不变,灯泡电阻不受温度影响。当开关S闭合时两电压表指针偏转均如图乙所示,灯泡L2的电功率为2.4W,则1min内灯泡L1消耗电能_J。2、小芳家的电能表上标着“3000revs/(kWh)”,则她家每消耗一度电,电能表的转盘转了_转。她把家中的其它用电器都与电源断开,仅让电吹风
6、工作,1min内电表的转盘转了15转,则电吹风消耗了_J电能,电吹风的功率是_W。3、小明用如图所示的电能表测家里一只电饭锅的功率,他在该表所测量的电路中,只接一个电饭锅,1min电能表的转盘转过30转,该用电器1min消耗电能_J,用电器的功率是_W。4、一盏灯标有“220V,100W”是表示_是220V,(不考虑温度对灯丝电阻的影响)其阻值为_,如果接在110伏的电路中,则实际功率是_W。5、在家庭电路中,电热水器与其他用电器是_联连接的。我国家庭电路的供电电压是_V,对人体安全的电压:_。三、计算题(5小题,每小题10分,共计50分)1、即热式热水宝是一种无内胆的纳米管加热装置,因为其体
7、积小、加热速度快,真正实现即开即热的使用功能,得到了广泛应用。其电路原理如图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变水龙头控制开关S、S0的状态,可以选择出凉水、温水或开水。该管线机的额定电压是220V,开水加热电功率是4400W,温水加热电功率是2200W。已知:电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容,水的密度1103 kg/m3,g取10N/kg。求:(1)开关S断开时,水龙头出_(凉水、温水或开水)。开关S、S0都闭合时,水龙头出_(凉水、温水或开水);(2)现在需要100 的开水500ml,已知水的初温是20 ,水需要吸收多少热量_?(3)如果电能转化为水的
8、内能的效率是80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要多长时间_?2、某品牌电热水壶如图所示,铭牌如下表。烧水时,当壶内的水温达到设定温度后会自动切换到保温状态。若某次烧水,电热水壶正常工作,在1标准大气压下,经过15min将1.5L初温为20的水烧至沸腾,然后持续保温。已知水的比热容为,求该电热水壶:(1)处于保温状态时的电阻是多少?(2)将水烧至沸腾的过程中消耗的电能是多少?(3)将水烧至沸腾的过程中的平均效率是多大?某品牌电热水壶加热功率600W保温功率44W电源220V50Hz额定容量1.5L3、某校实验小组设计了一个智能供暖器,电路如图所示,电源两端的电压U为220V,R1和R2是两个
9、供热电阻丝,S1、S2是温控开关,工作过程如下:当气温低于25oC时,S1、S2都闭合;当气温等于或高于25oC时,S2断开,此时电流表的示数为1A,电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响),求:(1)电阻丝R1两端的电压是多少?(2)R2的阻值?(3)当气温低于25oC时,供暖器的电功率?4、有一电热水壶,铭牌如图所示。求:(1)该电热水壶正常工作60s消耗了多少电能?(2)在标准大气压下,将质量为1kg、温度为20的水加热到沸腾,水吸收多少热量?c水4.2103J/(kg)(3)如果水吸收这些热量由焦炭完全燃烧来提供,需要多少焦炭?(不计热量损失,焦炭的热值为3.0107J/k
10、g)5、水烧开后持续沸腾一段时间用于饮用更利于人体健康,为了满足这个要求,小罗设计了多挡位节能电烧水壶,电路原理如图甲。其中开关为防干烧温控开关,通常情况闭合;定值电阻R1、R2为加热电阻,且R1为48.4,R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑杆上的滑块P,使它在不同的位置接触触点,实现多挡位变化(如图乙)。他测得烧水壶用中功率挡给热水保温时,放出热量的70%被水吸收,将1kg的水从75加热到80;已知c水=4.2103J/(kg),不计温度对电阻的影响求:(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q是多少?(2)此加热过程需要的加热时间是多少?(3)用电高峰时,他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器
11、,用烧水壶高功率挡加热一段时间后开始计时,经过30s后水沸腾,再以低功率挡持续加热30s。观察到电能表转盘在这60s内转了27转(电能表表盘如图丙),烧水壶工作的实际电压U实是多少。-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A由电路图可知,R1与R2串联接入电路,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,由串联电路的电压规律可知,R2两端电压越小,则R1两端电压越大,由图乙可知,R2两端电压最小为0,则此时R1两端电压最大,等于电源电压,为6V,故A错误;B因电源电压不变,故由P=UI可知,电路中电流越大,则电路总功率越大,由图乙可知,此时电路中电流最大为Imax=0.6A,故B错误;C由串
12、联电路电阻等比例分压可知,滑动变阻器接入电路中的阻值越大,则R2两端电压越大,由欧姆定律可知,此时电路中电流越小,由图乙可知,R2两端电压最大为Umax=5V,此时电路中的电流为Imin=0.1A,故由欧姆定律可知,此时R2的最大阻值为故C不符合题意;D由BC中分析可知,当电路中电流最小时,此时电路中总功率最大,此时R2的阻值最大,为50,此时电路中的电流最小,为Imin=0.1A,故由P=UI可知,此时R2的电功率为P2=IminR2=(0.1A)50=0.5W故D符合题意。故选D。2、B【解析】【分析】【详解】A干电池的两端电压是1.5V,将单只小灯珠接在干电池两端后亮了,说明小灯珠的工作
13、电压是 1.5V ,故A错误;B小灯珠接在干电池两端没有亮,对调干电池正负极后亮了,这说明小灯珠具有单向导电性,故B正确; C用手试摸点亮的小灯珠几乎不发热,这说明小灯珠产生的内能较少,电能并不是主要转化为内能 ,故C错误;D灯带中小灯珠是串联的,串联电路中各用电器相互影响,所以灯带内的一只小灯珠断路后其它会熄灭,故D错误。故选B。【点睛】3、C【解析】【详解】A用湿布擦拭正在工作的台灯,可能会因湿布导电引发触电事故,不符合安全用电原则,故A不符合题意;B同时使用很多电器,功率过大,电压一定,电流过大,必须考虑插线板的承受能力,否则根据,容易损坏线路甚至造成火灾,不符合安全用电原则,故B不符合
14、题意;C有金属外壳的用电器,外壳一定要接地,防止外壳漏电,发生触电事故,符合安全用电原则,故C符合题意;D在电加热器上烘烤衣服,因为衣服属于易燃物体,存在安全隐患,不符合安全用电原则,故D不符合题意。故选C。4、B【解析】【分析】【详解】电动机正常工作时为非纯电阻电路,工作时将消耗的电能主要转化为机械能,还有一部分转化为内能;所以根据焦耳定律,电动机正常工作1min产生的热量故ACD错误,B正确。故选B。【点睛】5、D【解析】【详解】A由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡的电压。由得,灯泡的电阻为当电压表的示数为3V,通过小灯泡中的电流是故A不符合题意;B小灯泡的电功率是故B不符合题意
15、;C电路中消耗的总功率为故C不符合题意;D滑动变阻器的电压为由欧姆定律得,滑动变阻器接入电路的阻值为故D符合题意。故选D。6、C【解析】【详解】A由电路图可知,R1与R2串联,电流表测串联电路中的电流,电压表测量R1两端的电压。闭合开关S,在滑片P向右滑动的过程中,R1的阻值变大,电路的总电阻变大,所以电路中的电流减小,即电流表的示数变小,故A错误;B由欧姆定律U=IR可知,电路中的电流减小,R2两端的电压减小。根据串联电路总电压等于各部分电压之和可得,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;CD由电功率公式P=UI可知,R2电功率P2=U2I,由选项AB解析知,R2两端的电压减小,
16、通过R2的电流减小,所以R2的电功率变小,故C正确,D错误。故选C。7、A【解析】【详解】A在家庭电路中,为安全用电,在更换灯泡时,要断开开关,使灯泡、灯座和火线脱离,故A正确;B含杂质的水是导体,且潮湿的手电阻小,用潮湿的手拨动电器设备的开关容易触电,非常危险,故B错误;C家用电器电线绝缘皮破损,漏出里面的金属导线,人不注意时,非常容易造成触电事故,应及时更换新的电线,故C错误;D空气开关自动断开是因为家庭电路电流过大造成的。引起电流过大的原因一是短路;二是过载,故D错误。故选A。8、B【解析】【详解】A电压表是测量电路两端电压的仪表,不能直接测量电功,故A不符合题意;B电能表是用来测量电路
17、消耗电能(电流做功)的仪器,故B符合题意;C电流表可以直接测量电路中电流的大小,不能直接测量电功,故C不符合题意;D万用电表可以测量电压、电流、电阻的大小,但不能测量电功的大小,故D不符合题意。故选B。9、A【解析】【详解】A家庭电路中控制灯泡的开关应该串联接在火线和灯泡之间,这样断开开关时,灯泡处才不会带电,故A符合题意;B电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能的仪表,故B不符合题意;C电路中的电视机和电冰箱互不影响,独立工作,是并联的,故C不符合题意;D空气开关自动切断电路,是由于电流过大,有可能是由于用电器的总功率过大,也有可能是短路,故D不符合题意。故选A。10、A【解析】【详解】A绝缘
18、棒是绝缘体,不导电,所以用绝缘棒挑开通电的裸导线人是安全的,故A符合题意;B绝缘皮能够防止人接触电线而引发的触电危险,因此不能使用绝缘皮损坏的导线,故B不符合题意;C水是导体,在电线上晾湿衣服,容易通过水这种导体触电,故C不符合题意;D高压线的电压很高,对于高压输电设备,人应不靠近,更不能接触,人在高压线下放风筝易发生高压触电事故,故D不符合题意。故选A。二、填空题1、36【解析】【详解】由电路图知道,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表指针偏转相同,所以,说明电压表V1
19、的量程是015V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压U=6V电压表V2的量程是03V,分度值为0.1V,示数1.2V,即L1两端的电压U1=1.2V由串联电路的特点知道,L2两端的电压U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V因为灯泡L2的电功率为2.4W,由知道,电路的电流由 知道,1min内灯泡L1消耗电能2、 3000 1.8104 300【解析】【详解】1“3000revs/(kWh)”表示每消耗1kWh的电能(即消耗一度电),电能表的转盘转3000转。2转盘转15转时,消耗的电能3电吹风的电功率3、 3.6104 600【解析】【详解】1由电能表上的参数“3000r/kWh”可知
20、,用电器每消耗1kWh电能,电能表表盘转3000转,则表盘转过30转消耗的电能2根据电功率的定义式可得用电器的功率4、 额定电压 484 25【解析】【详解】1标有“220V 100W”的灯泡,表示额定电压是220V,额定功率是100W。2由可得,其阻值为3如果接在110伏的电路中,由于不考虑温度对灯丝电阻的影响,则实际功率为5、 并 220 不高于36V【解析】【详解】1家庭电路中,家用电器之间保证各用电器之间互不影响,又能正常工作,所以是并联连接。2我国家庭电路中,用电器正常工作的电压是220V。3由物理学常识可知,对人体安全的电压是不高于36V。三、计算题1、 凉水 开水 1.68105
21、J 48s【解析】【详解】(1)1根据题意和电路图可知,当S断开时电路处于断路状态,水龙头出凉水。2当S,S0都闭合时,电热丝R0单独接入电路中,根据可知电阻最小,功率最大,所以出开水。(2)3由可得水的质量为mV1103 kg/m350010-6 m30.5kg水吸收的热量为(3)4由可得消耗的电能由可得加热时间2、(1)1100;(2)5.4105J;(3)93.3%【解析】【分析】【详解】解:(1)由可知,保温状态时的电阻为(2)水烧至沸腾的过程中消耗的电能为(3)水的质量为在1标准大气压下,水沸腾时的温度是100,水吸收的热量为将水烧至沸腾的过程中的平均效率为答:(1)处于保温状态时的
22、电阻是1100;(2)将水烧至沸腾的过程中消耗的电能是5.4105J;(3)将水烧至沸腾的过程中的平均效率约为93.3%。3、(1)20V;(2)200;(3)2420W【解析】【详解】解:(1)当气温等于或高于25时,S2断开,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,此时R1的电功率为20W,电流表的示数为1A,由可得,电阻丝R1两端的电压为(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压为由可得,R2的阻值为(3)R1的阻值为当气温低于25时,S1、S2都闭合,电路为R1的简单电路,此时电路的总功率为答:(1)电阻丝R1两端的电压是20V;(2)R2的阻值为200;(3)当气温低
23、于25时,供暖器的电功率为2420W。4、(1)6.6104J;(2)3.36105J;(3)1.12102kg【解析】【详解】解:(1)由可得,该电热水壶正常工作60s消耗的电能W=Pt=1100W160s=6.6104J(2)在标准大气压下水的沸点是100,则水吸收的热量Q吸cm(tt0)4.2103J/(kg)1kg(10020)3.36105J(3)由题意可知,焦炭完全燃烧释放的热量Q放Q吸3.36105J由Q放mq可得,需要焦炭的质量答:(1)该电热水壶正常工作60s消耗了6.6104J的电能;(2)水吸收的热量为3.36105J;(3)如果水吸收这些热量由焦炭完全燃烧来提供,需要1
24、.12102kg的焦炭。5、(1)2.1104J;(2)30s;(3)198V【解析】【详解】解:(1)将1kg的水从75加热到80水所吸收的热量为(2)由图乙知当高温挡时两电阻并联,低温挡时只有R2工作,中温挡时只有电阻R1工作,其功率为烧水壶用中功率挡给热水保温时,放出热量的70%被水吸收,根据此加热过程需要的加热时间是(3)电能表上,表示电能表转盘每转2000圈,消耗的电能为,则转27r消耗的电能为设烧水壶工作的实际电压U实,先高温挡加热30s,再低温挡加热30s消耗的电能为解得U实198V答:(1)此加热过程中热水所吸收的热量为4.86104J;(2)此加热过程需要的加热时间是30s;(3)用烧水壶工作的实际电压是198V。